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Transports Couplés en Géométries Complexes

28 janvier 2013

Résumé :

Ces travaux s’intéressent au transfert stationnaire de chaleur par convection diffusion aux sein de géométries complexes. Nous montrons comment étendre le principe, valider l’utilisation et illustrer l’efficacité d’une décomposition en mode de Graetz pour la prédiction des échanges dans des configurations réalistes d ’échangeurs. Cette décomposition permet de formuler le problème initial 3D comme un problème aux valeurs propres généralisées en 2D, dont la résolution numérique associée est drastiquement moins coûteuse. Nous généralisons la notion de mode de Graetz à des conditions limites latérales quelconques. Nous mettons en œuvre le calcul de ces modes de Graetz dans le cas de configurations semi-infinies pour traiter, par exemple, des configurations transversalement périodiques. Dans le cas d’échangeurs finis, nous procédons à un couplage des entrées et des sorties avec des tubes amonts et avals, afin de déterminer les amplitudes des modes de Graetz par minimisation d’une fonctionnelle. Ces modes permettent l’étude paramétrique systématique des champs de température, des flux de chaleur entre les domaines fluides et les domaines solides ainsi que des rendements thermiques des échangeurs parallèles à deux tubes.

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